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      關(guān)注中國自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先行者!
      橫河電機-23年10月11日
      2024
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      2024中國自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)年會(huì )
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      自動(dòng)化系統推動(dòng)數控機床生產(chǎn)方式變革
      • 點(diǎn)擊數:879     發(fā)布時(shí)間:2012-12-21 15:10:00
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      中國正處在工業(yè)轉型的歷史關(guān)口,由&amp;ldquo;制造大國&amp;rdquo;走向&amp;ldquo;制造強國&amp;rdquo;,前方面臨著(zhù)多重挑戰,機床尤其是高端機床的技術(shù)突破就是一個(gè)必須越過(guò)的門(mén)檻。&amp;ldquo;在數
      關(guān)鍵詞:
          中國正處在工業(yè)轉型的歷史關(guān)口,由“制造大國”走向“制造強國”,前方面臨著(zhù)多重挑戰,機床尤其是高端機床的技術(shù)突破就是一個(gè)必須越過(guò)的門(mén)檻。“在數控機床的未來(lái)發(fā)展中,自動(dòng)化系統有著(zhù)非常深遠的意義。”金模機床網(wǎng)首席信息官羅百輝認為,自動(dòng)化系統不僅能夠提升傳統制造水平,而且能夠滿(mǎn)足高技術(shù)發(fā)展要求,為機床制造提供了技術(shù)保障,推動(dòng)數控機床生產(chǎn)方式發(fā)生全新的改變,緩解環(huán)境和能源對數控機床制造業(yè)的制約。
      作為裝備制造業(yè)的“裝備”,機床是先進(jìn)制造技術(shù)的載體和裝備工業(yè)的基本生產(chǎn)手段,是裝備制造業(yè)的基礎設備,一直被業(yè)內視為制造業(yè)的工作母機,而以高檔數控機床為代表的先進(jìn)裝備制造業(yè)更是衡量國家工業(yè)現代化的標志。
      今年7月,工業(yè)和信息化部、中國工程院組織制定的《“數控一代”裝備創(chuàng )新工程行動(dòng)計劃》提出,經(jīng)過(guò)十年時(shí)間的努力,數控技術(shù)和裝置要普遍推廣應用并實(shí)現產(chǎn)業(yè)化,裝備技術(shù)水平和附加值顯著(zhù)提升,生產(chǎn)效率大幅提高,帶動(dòng)裝備制造業(yè)轉型升級。
      中國電子制造業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,使得中國成為了全球電子制造中心。然而,在新形勢下,制造業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展,整體運營(yíng)成本的壓力,以及生產(chǎn)廠(chǎng)商對設備高效性和靈活性的需求,使得電子制造自動(dòng)化設備在整個(gè)電子制造業(yè)中得到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注和應用。
      機床制造業(yè)是我國高端裝備制造業(yè)的重要體現,隨著(zhù)機床產(chǎn)業(yè)對產(chǎn)品生產(chǎn)精密度及效率要求的提升,自動(dòng)化被廣泛運用在機床產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)中,而機床行業(yè)人才的缺乏更是進(jìn)一步推動(dòng)了自動(dòng)化生產(chǎn)的腳步,自動(dòng)化機床得到了越來(lái)越多的關(guān)注。
      近年來(lái),“用工荒”頻頻出現,勞工工資不斷上漲,再加上宏觀(guān)經(jīng)濟不景氣,機床企業(yè)利潤不斷被壓縮,特別是勞動(dòng)密集型企業(yè)面臨著(zhù)前所未有的壓力。加強設備自動(dòng)化改造,提高生產(chǎn)自動(dòng)化程度,減小勞動(dòng)強度,改善作業(yè)環(huán)境,已經(jīng)成為制造業(yè)的普遍共識。
      從國際環(huán)境看,世界范圍內經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展格局正在不斷變革,既孕育著(zhù)巨大的機遇,也伴隨著(zhù)嚴峻的挑戰,給我國機床工業(yè)轉型升級帶來(lái)了深刻影響。從國內環(huán)境看,我國機床工業(yè)發(fā)展的基礎條件、內在動(dòng)力和長(cháng)期向好趨勢沒(méi)有根本改變,但傳統發(fā)展模式面臨諸多挑戰,機床工業(yè)結構優(yōu)化和轉型升級勢在必行。
      在“十二五”規劃中,改變經(jīng)濟發(fā)展模式仍然是重點(diǎn),提高自動(dòng)化制造水平則是實(shí)現途徑,未來(lái)5年,自動(dòng)化將迎來(lái)大發(fā)展。專(zhuān)家指出,隨著(zhù)機床工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展,我國產(chǎn)業(yè)結構升級和技術(shù)進(jìn)步將擁有更加充足的動(dòng)力和更加多元的選擇,從而加速實(shí)現由主要依靠規模增長(cháng)的傳統工業(yè)化道路向主要依靠技術(shù)進(jìn)步和可持續發(fā)展的新型工業(yè)化道路轉變。
      實(shí)踐中,國內機床產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)沈陽(yáng)機床(000410,股吧)集團在高端機床研制中已走出了具有開(kāi)拓意義的一步,該集團自主研發(fā)的飛陽(yáng)數控系統安裝在廣東、遼寧企業(yè)的400多臺高、中檔數控機床上,自2011年運行以來(lái)性能穩定可靠,解決了外國“大腦”指揮中國數控機床的“體、腦”分離的弊端,使核心部件不再依賴(lài)國外廠(chǎng)商的控制和壟斷,而且縮小了與世界先進(jìn)水平的差距。羅百輝認為,從總體上看,目前國產(chǎn)機床技術(shù)瓶頸尚待突破,中高端市場(chǎng)份額占有不足、整體品牌形象還有待提升,國內機床企業(yè)應繼續轉變經(jīng)濟增長(cháng)方式,提高自主創(chuàng )新能力和核心競爭力,實(shí)現由大而不強向既大又強的方向轉變。
      進(jìn)入21世紀,我國實(shí)施振興裝備制造業(yè)戰略,將發(fā)展大型、精密、高速數控裝備和數控系統及功能部件列為16項重點(diǎn)振興領(lǐng)域之一。在國家政策的支持和市場(chǎng)的拉動(dòng)下,特別是汽車(chē)工業(yè)快速擴張,機床產(chǎn)品市場(chǎng)興旺。
      自2002年開(kāi)始,中國連續8年成為世界機床消費第一大國、機床進(jìn)口第一大國,國產(chǎn)機床所占比重逐年提升。2011年,我國機床工具行業(yè)完成工業(yè)總產(chǎn)值7400多億元,同比增長(cháng)32.5%。
      國內機床產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的同時(shí),也存在一些亟待解決的難題。“整機依賴(lài)進(jìn)口、關(guān)鍵功能件和核心零部件依賴(lài)進(jìn)口,尤其是數控系統和功能部件的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢。”羅百輝指出,由于高端機床研制能力落后,部分重點(diǎn)行業(yè)所需機床仍為西方控制,譬如在航空發(fā)動(dòng)機、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機、船用柴油機和核電機組制造等核心制造領(lǐng)域,依然以進(jìn)口為主。
      機床是裝備制造業(yè)的“工作母機”,而高端機床則可以稱(chēng)為工作母機中的“戰斗機”,是發(fā)展高端裝備制造業(yè)的“利器”,它擔負著(zhù)為航空裝備、衛星及應用、軌道交通裝備、海洋工程裝備、智能制造裝備等其他高端裝備制造業(yè)提供高科技生產(chǎn)設備的重任。“我國高端機床大規模依靠進(jìn)口,高端裝備制造業(yè)也就受制于人,要發(fā)展高精尖的裝備制造業(yè),必須首先發(fā)展更加高精尖的機床制造業(yè)。”羅百輝如是說(shuō)。
      高端機床持續依賴(lài)國外的隱患有二:一是,歐美國家推行“再工業(yè)化”戰略,會(huì )更嚴格地限制高端精密機床核心技術(shù)向中國輸出,使得我國裝備制造業(yè)由大變強面臨很大瓶頸;二是,歐美國家重視對可能用于軍工生產(chǎn)的高端機床的出口限制,有可能延緩我國軍工產(chǎn)品升級換代步伐,從而可能影響我國國防安全。沈陽(yáng)機床集團高端機床方面的突破,使我國擁有了有自主知識產(chǎn)權的數控機床“大腦”,對推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化意義重大。不過(guò),總體上而言,高端機床領(lǐng)域,國外企業(yè)仍占據優(yōu)勢。據中國機床工具工業(yè)協(xié)會(huì )統計數據,2011年,我國進(jìn)口金屬加工機床金額達132.4億美元,同比增長(cháng)40.6%。這些進(jìn)口機床都是高端機床,主要用于高端裝備制造業(yè)。
      國產(chǎn)高端機床性能落后,主要是由于核心技術(shù)、先進(jìn)材料等都需要從國外進(jìn)口。為縮小中國高端機床核心技術(shù)與國際先進(jìn)水平的差距,羅百輝認為要在四個(gè)方面取得突破。
      1、提高產(chǎn)學(xué)研用結合程度。目前大部分高校和科研機構受限于項目資金,研究持續性不好。而國外企業(yè)通常具有明顯的研究方向和持續的目標,產(chǎn)學(xué)研用配合較好,產(chǎn)業(yè)化全方位優(yōu)勢能得到體現。下一步要在提高研究持續性上有所作為。
      2、提高突破關(guān)鍵技術(shù)和核心部件意識與動(dòng)力。我國大多數機床企業(yè)對主機生產(chǎn)更加重視,投資者也大多扎堆整機生產(chǎn),配件產(chǎn)品生產(chǎn)不受重視。將來(lái)一定要在關(guān)鍵技術(shù)和核心部件上取得突破。
      3、培育關(guān)鍵技術(shù)和高端人才,加大社會(huì )資本投入,提高基礎研究水平,擴大產(chǎn)業(yè)化規模。
      4、進(jìn)一步完善政策,鼓勵自主創(chuàng )新產(chǎn)品應用,擺脫對國外產(chǎn)品的依賴(lài)。
      現代工業(yè)制造對產(chǎn)品的工藝要求越來(lái)越高,數控機床與自動(dòng)化系統的結合愈發(fā)密切,對軟件的依賴(lài)越來(lái)越大。軟件變得越來(lái)越復雜,以至于更難控制其可靠性。于是,由于軟件和人為因素造成的失效、事故甚至停機所占的比重越來(lái)越大。
      更值得關(guān)注的是,自動(dòng)化系統中軟件開(kāi)發(fā)成本越來(lái)越高。據可靠數據顯示,在機床工業(yè)制造系統中,由1980年至2010年的30年來(lái),軟件成本由10%增至40%,電子電器成本由10%增至25%,機械成本由80%降至35%。此外,軟件的復雜性隨著(zhù)軟件變大呈指數增長(cháng),所需的開(kāi)發(fā)時(shí)間也越來(lái)越長(cháng),而且軟件出錯的概率也不斷增加??梢?jiàn),對軟件的復雜性進(jìn)行科學(xué)管理的必要性日益迫切。
      顯然,在數控機床工業(yè)控制領(lǐng)域,軟件設計的工程化必須在其全生命周期完善實(shí)施,即在設計階段、仿真階段、程序編制階段、調試階段、現場(chǎng)調試階段、運行階段以及支持服務(wù)階段(對供應商)、維護階段(對用戶(hù))全面實(shí)施。
      其中,編程語(yǔ)言是實(shí)現軟件功能的基礎。對一個(gè)控制系統來(lái)說(shuō),軟件的重要性不可置疑。用什么樣的編程語(yǔ)言來(lái)編制應用軟件,并且為貫穿于整個(gè)軟件的全生命周期提供堅實(shí)的基礎和足夠的支持,極為關(guān)鍵。這種編程語(yǔ)言必須建立在現代軟件工程的理論基礎之上,用它來(lái)實(shí)現軟件的全生命周期的各種必要功能,它首先必須具備以下特性:結構化、可分解、可重復使用、在軟件的執行過(guò)程中必須是可控的,同時(shí)必須是可以被認證和被確認的。

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